[发明专利]一种羧化聚醚砜材料及其制备方法和在制备超滤膜中的应用

说明书

本发明涉及超滤膜及其材料制备技术领域，具体公开了一种羧化聚醚砜材料及其制备方法和在制备超滤膜中的应用。所述的羧化聚醚砜材料的制备方法，其包含如下步骤：(1)取聚醚砜树脂溶解在有机溶剂中，然后加入含羧基化合物以及光引发剂，搅拌均匀后得反应液；(2)将反应液在氮气气氛中，于紫外光照射下反应2～3h，得羧化聚醚砜材料。本发明通过对聚醚砜树脂进行羧化处理，使得制备得到的羧化聚醚砜材料的亲水性能得到了增强，进而提高了采用该羧化聚醚砜材料制备得到的聚醚砜超滤膜的亲水性能。

技术领域

本发明涉及超滤膜及其材料制备技术领域，具体涉及一种羧化聚醚砜材料及其制备方法和在制备超滤膜中的应用。

背景技术

用于超滤过程中的人工透膜，一般由高分子材料如：醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类及聚酰胺类等制成。超滤膜目前被广泛应用于化工、食品和医药工业中大分子物质的浓缩、纯化和分离。

聚醚砜是一种综合性能优异的热塑性高分子材料，由于其具有优良的耐热性能以及物理机械性能；目前被广泛用于制备超滤膜。但是，由于聚醚砜超疏水性较强，因而导致了由其制备得到的聚醚砜超滤膜同样具有较强的疏水性。研究表明超滤膜的疏水性越强，其越容易被污染。因此，对聚醚砜进行亲水性改性，提供一种亲水性好的聚醚砜材料，对于开发抗污染能力强的聚醚砜超滤膜具有重要的应用价值。

发明内容

为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题，本发明提供了一种羧化聚醚砜材料的制备方法。该方法通过制备得到的羧化聚醚砜材料具有较好的亲水性。

一种羧化聚醚砜材料的制备方法，其包含如下步骤：

(1)取聚醚砜树脂溶解在有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入含羧基化合物以及光引发剂，搅拌均匀后得反应液；

(2)将反应液在氮气气氛中，于紫外光照射下反应2～3h，得羧化聚醚砜材料。

本发明通过对聚醚砜树脂进行羧化处理，使得制备得到的羧化聚醚砜材料的亲水性能得到了增强，进而提高了采用该羧化聚醚砜材料制备得到的聚醚砜超滤膜的亲水性能。

优选地，步骤(1)中聚醚砜树脂、含羧基化合物、光引发剂与有机溶剂的用量比为5～10g：1～2g：0.5～1g：50～100mL。

最优选地，步骤(1)中聚醚砜树脂、含羧基化合物、光引发剂与有机溶剂的用量比为8g：1.5g：0.8g：80mL。

优选地，所述的含羧基化合物选自16-巯基十六烷基酸或对巯基苯甲酸。

优选地，所述的含羧基化合物由16-巯基十六烷基酸和对巯基苯甲酸组成。

发明人在研究中发现，在本发明制备方法中，采用不同的含羧基化合物制备得到的羧化聚醚砜材料，其亲水性能的差异是较大的。发明人在研究中惊奇的发现，含羧基化合物同时采用16-巯基十六烷基酸和对巯基苯甲酸制备得到的羧化聚醚砜材料的亲水性能，相比于含羧基化合物单独采用16-巯基十六烷基酸或对巯基苯甲酸制备得到的羧化聚醚砜材料，有着大幅的提高。同时采用16-巯基十六烷基酸和对巯基苯甲酸可以协同提高制备得到的羧化聚醚砜材料的亲水性能。

进一步优选地，16-巯基十六烷基酸和对巯基苯甲酸的重量比为3～4:1。

优选地，所述的光引发剂由1-羟基环己基苯基甲酮和苯甲酰甲酸甲酯组成；

其中，1-羟基环己基苯基甲酮和苯甲酰甲酸甲酯的重量比为1～3:1～3；

最优选地，1-羟基环己基苯基甲酮和苯甲酰甲酸甲酯的重量比为1:1。

优选地，紫外光照射反应的具体条件为：于80～120mW/cm²的波长为350～380的紫外光照射下反应2～3h。